GR12 komposittplate med eksplosiv sveising

Metallografisk observasjon Figur 1 viser mikrostrukturfotoet av bindingsgrensesnittet til den eksplosive komposittplaten. Generelt inkluderer grensesnittene til komposittplater etter eksplosiv sveising rette, bølgete grensesnitt og smeltelag. Det er generelt antatt at komposittplater med bølgete bindingsgrensesnitt har bedre ytelse. I prosessen med eksplosiv sveising vil metallet i bindingssonen deformeres i forskjellig grad under påvirkning av høyt trykk og øyeblikkelig støtbelastning. Det kan sees fra figur 1 (a) at grensesnittet til komposittplaten viser tydelige bølgete kombinasjoner og gjentas periodisk langs eksplosjonsretningen.

Figur 1 (b) viser mikrostrukturen til stålsiden av komposittplaten. Det kan sees at den strekk- og fibrøse plastiske deformasjonen skjer i mikrostrukturkornet på siden, og er sterkest nær grensesnittet. Mikrostrukturen fra grensesnittbindingssonen til matrisen kan deles inn i finkornet sone, fibrøs sone og opprinnelig mikrostruktursone, og bredden på den finkornede sonen er relativt smal.

På titansiden nær grensesnittet finnes ingen plastiske deformasjonsegenskaper som ligner på stålsiden, men det er skrå linjer med en omtrentlig 45 graders vinkel til bindingsgrensesnittet og strekker seg til titansiden, og det er mange skrå linjer ved bølgetoppen, som kalles adiabatiske skjærlinjer, som vist i figur 1 (c). På grunn av høytrykksmomentaniteten til den eksplosive sveiseprosessen, har titan med lav seighet ikke tid til å utføre plastisk deformasjon i form av glidning og tvilling, men kan bare deformeres i form av skjæring. Det kontinuerlige sporet til skjærepunktet danner en adiabatisk skjærlinje. Det antas generelt at genereringen av adiabatiske skjærlinjer er relatert til slagfastheten og eksplosiv belastning av materialer.

I prosessen med eksplosiv sveising svinger metallstrålen på grunn av trykkfluktuasjonen, noe som fører til at strålen periodisk blir fanget opp av den bunnkledde platen, og danner dermed en unik virvelstruktur, som vist i figur 1 (d). Det kan være porer, sprekker og urenheter i virvelen. Dette er fordi i prosessen med eksplosiv sveising, på den ene siden, er sveisetiden kort, avkjølingen er veldig rask, og den involverte gassen kan ikke slippes ut i tide; På den annen side er disse gassene lukket i virvelen under påvirkning av sterk turbulens, noe som gjør det vanskelig å slippe ut, og dermed dannes porer. Dannelsen av sprekker er hovedsakelig på grunn av den indre spenningen forårsaket av for høy kjølehastighet. Urenheter dannes hovedsakelig når strålen vasker overflaten. Fordi disse defektene bare eksisterer i smelteblokken, vil de ikke ha en stor negativ effekt på grensesnittbindingen. Det er også på grunn av eksistensen av virvelen, som øker bindingsområdet mellom bunnplatene og bidrar til å forbedre bindingsstyrken deres.

I prosessen med eksplosiv sveising av forskjellige metaller, kan metallet ved grensesnittet produsere lokal smelting og danne sprø fase ved grensesnittet under påvirkning av kompleks termisk syklus, noe som kan redusere bindingsstyrken og til og med forårsake sprekker. Derfor er det nødvendig å analysere fasestruktursammensetningen ved grensesnittet. Figur 2 viser den målte XRD-analysekurven for bindingsgrensesnittområdet til den eksplosive komposittplaten av titanstål. Det kan sees at grensesnittbindingsområdet hovedsakelig er sammensatt av - Ti, B-Ti og a-Fe basisfasesammensetning; Samtidig ble det også dannet en liten mengde FeTi og Fe2Ti intermetalliske forbindelser. Årsaken kan være at det lokale smelteområdet til grensesnittet utfelles under kjøleprosessen ved eksplosiv sveising på grunn av begrensningen av løselighet, eller at T og Fe reagerer med hverandre ved grensesnittet. Generelt, på grunn av det lille antallet sprø faser som dannes i bindingsgrensesnittet til komposittplaten, har ikke de påfølgende test- og analyseresultatene i denne artikkelen en betydelig negativ innvirkning på de mekaniske egenskapene til komposittplaten.